Полузеркальные стеклопакеты
В полузеркальных стеклопакетах применяют рефлекторные стекла, которые отражают солнечное излучение. Изготавливают их на базе тонированных или прозрачных стекол.
Ударопрочные стеклопакеты
Ударопрочные стеклопакеты применяют ламинированные стекла, при изготовлении которых используется специальная защитная смола. Дополнительно, такие стекла приобретают шумозащитные свойства.
Дистанционная рамка
Дистанционная рамка служит для создания теплоизолирующей воздушной (или газовой) прослойки (камеры) толщиной, определяемой размером дистанционной рамки. Кроме тогов полость дистанционной рамки засыпается осушитель для поглощения молекул воды из воздуха в межстекольном пространстве. Чаще всего изготавливаются из алюминия, реже — из оцинкованной стали или пластмассы.
Простейший способ соединения дистанционных рамок — с помощью пластмассовых угловых соединителей. Однако традиционная технология сборки дистанционных рамок при помощи угловых соединителей имеет два больших недостатка:
1. Наличие восьми мест проникновения влаги через вторичный герметик прямо в молекулярное сито
2. Наличие восьми мест возможной разгерметизации стеклопакета из-за знакопеременных напряжений в зоне углов, возникающих по причине линейных расширений рамки при смене тепла и холода
Простым решением, устраняющим эти два недостатка, является оформление угла в виде изгиба и перенос соединения в ненагруженную область, в результате чего число возможных мест разгерметизации уменьшается с восьми до одного.
От толщины камеры, определяемой шириной дистанционной рамки, зависит коэффициент теплопередачи стеклопакета. Он уменьшается при увеличении толщины камеры до определенного значения, а затем опять начинает возрастать. Это значит, что для каждого заполнения (воздух, аргон, криптон, гексафторидсеры SF 6) существует оптимальная толщина камеры, при которой теплопередача стеклопакета минимальная. При толщине камеры больше оптимальной начинается конвекция воздуха или газа внутри стеклопакета, что приводит к увеличению теплопроводности.
Влагопоглотители
Влагопоглотитель в стеклопакете необходим для поглощения молекул водяного пара в межстекольном пространстве, попавших туда в процессе изготовления стеклопакета и в результате диффузии сквозь герметик при его эксплуатации.
В качестве влагопоглотителя могут применяться молекулярные сита, силикагель и смесь обоих продуктов. Молекулярное сито это синтетический материал в виде гранул, имеющий мельчайшие поры определенного диаметра: 3, 4, 5 или 10 ангстрем(10-10 м). Оно как бы просеивает молекулы, пропуская внутрь молекулы размером меньше диаметра пор, и поглощает (адсорбирует) их. Размер молекулы воды 2,8 A*, азота — 3 A*, аргона — 3,8 A*, SF 6 — 5,6 A*. Совершенно очевидно, что поглощение всех остальных молекул, кроме молекул воды, мягко говоря, нежелательно т.к. это приведет к понижению давления внутри стеклопакета и, как результат, вогнутым; деформациям стекол и даже разрушению стеклопакета.
Изменения окружающей температуры воздуха в процессе эксплуатации стеклопакета вызывают изменения давления газа внутри стеклопакета. Пониженное давление вызывает вогнутую деформацию, а повышенное давление вызывает выпуклую деформацию стеклопакета. Сита типа 10 A* и 4 A* могут вызвать дополнительные повышения или понижения давления, т. к. эти сита могут адсорбировать или десорбироватьазот в зависимости от температуры (при понижении температуры резко возрастает адсорбция азота). Адсорбирование азота ситом вызывает дополнительное понижение давления, которое добавляется к понижению давления, вызванному понижением температуры. Наоборот, если температура повышается, адсорбционные свойства сита 10 A* или 4 A* к азоту уменьшаются, вследствие чего определенный объем азота выделяется из сита. Это дополнительное повышение давления добавляется к обычному; повышению давления, вызванному повышением температуры. Результаты экспериментов показывают, что самые значительные деформации наблюдаются в:
· Стеклопакетах малых размеров
· Стеклопакетах с ситами 10 A
· При низких температурах (понижение давления)
Молекулярные сита 3 A* не поглощают (следовательно не выделяют) азота, поэтому они все больше применяются для уменьшения деформаций, в частности, в странах с холодным климатом.
Силикагель — это двуокись кремния (SiO2). Это тип осушителя имеет аморфную микропористую структуру с размерами открытых пор приблизительно 3-60 A*. Водоадсорбционные свойства силикагеля т.е. его способность поглощать и удерживать молекулы воды значительно хуже, чем у молекулярного сита. Кроме того, они очень сильно зависят от температуры, особенно при высокой относительной влажности. В таблице приведены сравнительные свойства молекулярного сита и силикагеля при адсорбции воды.
| Свойства | Молекулярное сито | Силикагель |
| Адсорбционная способность при низких концентрациях Н2О | Отличная | Плохая |
| Скорость адсорбции | Отличная | Хорошая |
| Распределение молекул по размерам | Есть | Нет |
| Адсорбционная способность при повышенных температурах | Отличная | Плохая |
|
На основании вышеприведенных фактов можно сделать вывод, что для стеклопакетов, заполненных воздухом или аргоном, возможно применение только молекулярного сита 3 A*.
которое, благодаря своей сложной пористой структуре, имеет порядка 7,5:8 тысяч м 2(!)На один квадратный метр стеклопакета засыпается примерно 160 г. молекулярного сита, свободной поглощающей поверхности, которой достаточно для поглощения 27:28 граммов воды. А такое количество воды диффундирует внутрь стеклопакета при хорошей двухстадийнойгерметизации примерно за 70 лет. При одностадийной герметизации этот срок уменьшается в 30:150 раз.
Герметики
Долговечность стеклопакетов коренным образом зависит от качества герметизации и вида применяемого герметика. Герметики в стеклопакете необходимы для создания между стеклами герметичной камеры, формирования надежного барьера против проникновения молекул водяного пара внутрь камеры и утечки газа из камеры. Достигается это двумя стадиями герметизации.
Первичная герметизация — это полиизобутилен, называемый упрощенно бутилом, который наносится на внешние края уже собранной дистанционной рамки равномерным слоем специальным автоматом бутилэкструдеромперед опрессовкойстеклопакета. Его основная функция — защита от проникновения водяного пара внутрь стеклопакета и утечки газа из него.
Вторичная герметизация выполняется двухкомпонентным пролисульфидом , основным назначениемкоторого является образование прочного эластичного соединения между стеклами и рамкой на молекулярном уровне. Он так же служит дополнительной защитой от проникновения водяного пара и препятствует утечке газа.
| Таблица диффузии водяного пара при различных материалах первичной герметизации | Таблица диффузии газа (Аргон) при различных материалах герметика | ||
| Основа герметика | Диффузия водяного пара (пласт 3 мм) г/м2 день | Основа полимера | Диффузия аргона (пласт 3 мм) мл/м2 день бар |
| Полисульфид | 3 — 6 | Полисульфид | 40 — 70 |
| Полиуретан | 2 — 4 | Полиуретан | |
| Силикон | 15 — 20 | Силикон | 2000 — 4000 |
| Полиизобутилен | 0,1 — 0,2 | Полиизобутилен | 5 — 15 |